Dit is hoe we naar een wereld gaan die gevuld is met auto's zonder bestuurder

Autorijden is een van die taken die zo saai, gevaarlijk en veeleisend is dat het bijna schreeuwt om door robots te worden behandeld. Onlangs is de technologie eindelijk begonnen met The Transportation Of Tomorrow: geweldige uitvindingen die de manier waarop we het transport van morgen omzetten, kunnen transformeren: geweldige uitvindingen die de manier waarop we pendelen kunnen transformeren De loop van de menselijke beschaving is altijd gevormd door transport. Het transport van morgen lost misschien niet al deze problemen op, maar het kan wel wat oplossen - en het is belangrijk om de kwestie te laten doordringen ... Lees meer om gezond verstand te begrijpen. De elevator-pitch voor zelfrijdende auto's is een goed idee.

1,2 miljoen mensen sterven elk jaar bij auto-ongelukken en 50.000 worden verminkt. We kunnen bijna al die levens redden. Miljoenen mensen verspillen miljarden uren aan woon-werkverkeer. Nu kunnen ze werken, Netflix bekijken of een boek lezen. Robotauto's zouden ons weggooien van parkeerterreinen en files.

Blinde mensen, ouderen en mensen die te jong zijn om te rijden, zouden zich vrij kunnen bewegen zonder een menselijke bestuurder. De besparingen in levens, dollars en productiviteit zijn niet te overzien. Machines worden niet dronken, moe of afgeleid. Ze volgen verkeerswetten precies. Dit zijn dingen die iedereen wil, met verreikende implicaties. De schokkende effecten van de Google Driverless Car [INFOGRAPHIC] De schokkende effecten van de Google Driverless Car [INFOGRAPHIC] De toekomst is dichterbij dan je zou denken. Dankzij de uiterst geheime onderzoeksafdeling van Google, Google X, zijn autorijdende auto's nu een realiteit en kunnen het de mainstream in de niet al te verre toekomst raken ... Lees meer - de vraag van honderd miljard dollar is, hoe lang duurt het voordat we daar komen?

Een wereld van auto's zonder bestuurder

Google beschrijft het project in een recente blog-update als deze:

“Sinds we het zelfrijdende Google-project hebben gestart, werken we aan het doel van voertuigen die de hele last van het rijden kunnen dragen. Stelt u zich eens voor: u kunt tijdens de lunch zonder een buffer van 20 minuten naar het centrum gaan om parkeergelegenheid te vinden. Senioren kunnen hun vrijheid behouden, zelfs als ze hun autosleutels niet kunnen houden. En dronken en afgeleid rijden? Geschiedenis. [...] ze brengen je met een druk op de knop naar een plek waar je naartoe wilt. En dat is een belangrijke stap richting het verbeteren van de verkeersveiligheid en het transformeren van mobiliteit voor miljoenen mensen.”

Autonome auto's waren de afgelopen jaren een hot topic, waarbij Google de leiding had. Google heeft zijn serie experimentele robotauto's zonder ernstig incident met meer dan 1,1 miljoen kilometer gereden en onlangs een nieuw elektrisch prototype met lage snelheid geïntroduceerd om het rijden in de stad fijn af te stemmen - zonder stuur of remmen.

Buiten Google, Toyota, Honda en Ford hebben allemaal hun eigen autorijdende autoprojecten, hoewel geen van hen bijna net zo geavanceerd is als die van Google. In feite hebben verschillende autofabrikanten het idee van volledig autonome auto's uit de hand gelaten als te uitdagend, in plaats daarvan gericht op hulpfuncties van de bestuurder.

Google, van zijn kant, heeft een agressieve tijdlijn naar commercialisering geschetst, in de hoop om met autofabrikanten samen te werken om autonome voertuigen vrij te geven, Google-software draaien en vervaardigd door derden vóór het einde van het decennium. Google is van plan om deze voertuigen uiterlijk in 2018 op de markt te brengen. Dus wat houdt dat doel in de weg?

Technologische uitdagingen

Het prototype van Google is echt heel erg goed, maar het is niet perfect. Zo werkt de auto nu:

Het primaire zintuig van de robot is een draaiende LIDAR-toren op het dak van de auto. Het LIDAR-torentje schildert de wereld rond de auto met een infrarode laserstraal op zeer hoge snelheid. Door de positie en intensiteit van naar achteren gereflecteerd laserlicht te registreren, kan een eenvoudig algoritme voor machinevisie snel een driedimensionale kaart van de objecten rond de auto berekenen, waardoor het objecten zoals auto's, voetgangers, trottoirs en verkeer kan identificeren kegels.

De auto heeft in tweede instantie een aantal camera's die worden gebruikt om aanvullende informatie over de wereld eromheen te verzamelen (signalen van fietsers en andere auto's identificeren en de status van verkeerslichten en verkeersborden lezen). Ten slotte heeft de auto een GPS, die hem binnen enkele meters nauwkeurig vertelt waar hij zich in de ruimte bevindt.

Geen van deze zintuigen is alleen genoeg om de auto te besturen, maar door slimme software te gebruiken om deze gegevensbronnen samen te smelten, kan de auto intelligente rijbeslissingen nemen. Om de taak eenvoudiger te maken, gebruikt Google al jaren streetview-auto's met LIDAR-torentjes - auto's die, naast het bieden van rare reizen in het verleden, teruggaan in de tijd met Google Street View terugreizen in de tijd met Google Street View Google Street View is de beste tool om in tachtig seconden over de hele wereld te reizen. Met een eenvoudige maar leuke update in Google Street View kunt u de tijd terugdraaien. Read More zijn systematisch 3d-mappingstraten over de hele wereld geweest.

Al deze gegevens zijn zorgvuldig gelabeld om de computer van de auto de positie van verkeerslichten te laten weten, en wat de snelheidslimieten en rijstrookaanduidingen zijn voor elke weg.

De robot kan zijn GPS-positie aanpassen door de huidige LIDAR-gegevens te vergelijken met oude 3D-kaarten van de straat waar hij zich bevindt, om ervoor te zorgen dat deze niet uit zijn rijstrook verdwijnt (hierdoor kan hij ook navigeren wanneer GPS geen optie, zoals wanneer hij door een tunnel of een parkeergarage rijdt). Verder heeft de auto toegang tot de metadata voor zijn lokale omgeving om hem te vertellen wanneer de snelheid verandert en om te weten waar te zoeken naar verkeerslichten.

Deze combinatie van hardware en software kan veel opmerkelijke dingen doen: het kan de bewegingen van fietsers en voetgangers zien en voorspellen. Het kan bouwkegels en wegen identificeren die door omleidingsborden worden geblokkeerd, en de bedoelingen van verkeersagenten met tekens afleiden.

Hij kan vier-weg-stop gebruiken, zijn snelheid op de snelweg aanpassen om het verkeer bij te houden, en zelfs zijn rijgedrag aanpassen om de rit comfortabel te maken voor zijn menselijke lading. De software is ook op de hoogte van zijn eigen blinde vlekken en gedraagt ​​zich voorzichtig wanneer er mogelijk cross-traffic of een voetganger in verstopt zit.

Er zijn helaas ook enkele dingen die de auto niet kan doen. Het grootste probleem is het weer: Google's auto's zijn meestal getest in Californië. In een grotere roll-out over de hele wereld zullen autonome auto's gracieus moeten omgaan met flitsoverlast, zware mist en diepe sneeuw. Dat is een probleem, want al die mensen maken zich ernstig zorgen over de zware lifter van de zintuigen van de robot: de LIDAR.

Sneeuw en stilstaand water verstrooien de laserstraal, waardoor het moeilijk is om betrouwbaar gegevens te verzamelen en mist of zware regenval kan de afstand die de LIDAR kan zien drastisch verminderen. Zonder een betrouwbare LIDAR is de robot letterlijk dood in het water.

Het oplossen van het weerprobleem is nog steeds een open onderzoeksgebied. Als we geluk hebben, is het misschien mogelijk om slimme ruisfilteralgoritmen te gebruiken om zinvolle gegevens te extraheren, zelfs bij weersbestendige LIDAR, of de last naar de camera's te verplaatsen, zodat de robot kan blijven manoeuvreren, hoewel waarschijnlijk met een lagere snelheid.

Als dat niet het geval is, kan het nodig zijn om een ​​nieuwe reeks sensoren toe te voegen (misschien SONAR of RADAR) om de 3D-mappingmogelijkheden van de robot te geven, zelfs in het geval van een LIDAR-fout. Hoe dan ook, Google werkt eraan.

Een dieper probleem is echter wat de lange staart wordt genoemd. Zie het als volgt: de meerderheid van het rijden dat zelfrijdende auto's zal worden gevraagd om te doen is op de snelweg. Voor een robot is snelwegrijden eenvoudig. De volgende use-case is waarschijnlijk bij goed weer rijden op lage snelheden in de stad, waar robots ook best goed in zijn.

Helaas, hoewel deze waarschijnlijk 90% van alle rijsituaties vertegenwoordigen waar de auto's ooit mee te maken zullen krijgen, zijn dit niet de enige twee. Hoe zit het met parades? Hoe zit het met ambulances? Rotsformaties? Auto ongelukken? Platte banden? Jaywalking honden? Wegenbouw? Tornado's? Overreden worden door de politie?

Het punt is dat naarmate je de lijst met zaken die de auto moet afhandelen, gesorteerd op waarschijnlijkheid, je ontdekt dat er een bijna oneindig aantal van hen is, elk met een klein deel van de waarschijnlijkheidstaart. Je kunt niet hard gedrag coderen voor elke mogelijkheid.

Je moet accepteren dat je robotauto uiteindelijk iets tegenkomt waar je niet voor hebt gepland en dat je je niet correct zult gedragen. Het kan zelfs mensen laten doden. Het beste wat je kunt doen is proberen voldoende zaken voldoende te bedekken zodat de robot nog veiliger te gebruiken is dan een mensgerichte auto.

Op dit moment is de Google-auto nog niet zo ver genoeg in die lijst, maar deze begint dichtbij te komen en Google werkt aan het ontwikkelen van veilig fallback-gedrag om ervoor te zorgen dat de auto niemand actief schade berokkent, zelfs in het geval van softwarestoringen of onverwachte rijomstandigheden.

Google's manier om deze gevallen op te bouwen is slim: het bedrijf heeft een beleid dat wanneer de auto een fout maakt, of een mens gedwongen wordt om de leiding te nemen, het incident wordt vastgelegd en de software wordt herzien totdat het gesimuleerde versies van de hetzelfde scenario. Alle grootschalige wijzigingen in de software worden getoetst aan deze database met incidenten om ervoor te zorgen dat er niets per ongeluk is gebroken.

Er zijn ook zachtere beperkingen: de LIDAR-torentjes die door de robots worden gebruikt, tellen momenteel meer dan $ 30.000. Het goede nieuws is dat dit grotendeels komt omdat die LIDAR-torentjes een speciaal item zijn dat slechts voor een paar toepassingen wordt gebruikt. Massaproductie zal deze kosten zeker verlagen.

Bovendien, als zelfrijdende auto's worden geadopteerd onder het cabinemodel (waarschijnlijk geleverd door Google's protege, Uber), zal de benodigde verhouding tussen auto's en autogebruikers waarschijnlijk laag zijn: mensen die naar vergelijkbare plaatsen gaan, kunnen samen worden gecacpoold door gecentraliseerde routingsoftware in uitwisseling voor lagere kosten, en auto's kunnen meer of minder continu gebruik handhaven. Dit vermindert de kosten per gebruiker dramatisch, zelfs als de auto's zelf erg duur zijn.

Juridische uitdagingen

Zelfrijdende auto's klinken eigenlijk als een boodschappenlijstje van dingen die regeerders bang maken: autonome robots met dodelijke kracht, ontwrichtende nieuwe technologie, gemechaniseerde werkloosheid en grote bedrijven die miljoenen camera's over de hele wereld plaatsen.

Robotauto's zullen waarschijnlijk mensen doden (hoewel ze veel minder zijn dan menselijke bestuurders), ze zullen miljoenen vrachtwagenbestuurders en honderdduizenden taxichauffeurs verdringen, en ze zullen Google een enorme hoeveelheid persoonlijke gegevens over hun gebruikers verstrekken . Het is onnodig om te zeggen dat er enige weerstand zal zijn tegen het legaliseren van zelfrijdende auto's, vooral omdat ze een grondige herziening behoeven van de regulerende infrastructuur die al in het spel is.

Om zelfrijdende auto's een legaal, mainstream deel van ons leven te maken, zullen we een aantal zeer oude wettelijke voorschriften moeten opgeven: inclusief het idee dat de mens op de bestuurdersstoel van een auto verantwoordelijk is voor zijn acties.

De staten die voorlopige regelgeving hebben afgegeven voor het testen van autonome voertuigen (waaronder Californië en Nevada) hebben een verscheidenheid aan juridische snelkoppelingen gebruikt om het onderzoek mogelijk te maken.

In Californië bijvoorbeeld is de persoon die de rit van de auto initieert legaal de operator, zelfs als deze op dat moment niet daadwerkelijk in de auto zit. Dit is een duidelijk ontoereikend langetermijnantwoord, omdat dit betekent dat (bijvoorbeeld) de operator kan worden belast met DUI, zelfs als ze niet in de buurt van het voertuig waren dat ze tijdens het drinken stuurden.

Californië hoopt begin 2015 meer permanente regelgeving voor dergelijke consumentenvoertuigen uit te vaardigen, maar Consumer Watchdog, een onafhankelijke belangenbehartigingsgroep, lobbyt ervoor dat ze de verordening anderhalf jaar uitstellen om grondigere veiligheidstests mogelijk te maken..

Google hoopt de wetgever aan te moedigen om aansprakelijkheid te stellen voor de acties van de auto bij de fabrikanten van de zelfrijdende hardware, die volgens hen de eerlijkste manier is om de schuld te verspreiden: het lijkt onzinnig om een ​​menselijke operator verantwoordelijk te houden voor gedrag dat ze hebben geen controle over.

De betrokken regelgevers erkennen dat wetgeving voor autonome voertuigen een moeilijk probleem is:

“We zijn erg goed in het autoriseren van chauffeurs en het regelen van voertuigen en de auto-verkoopindustrie, maar we hebben niet veel expertise in het ontwikkelen van dat soort normen,” Soublet zei. “Dus als we dergelijke dingen gaan benaderen, moeten we terug. We hebben niet het technische vermogen om het te doen. We moeten hier vanuit een regelgevend perspectief komen van waar we als afdeling toe in staat zijn.”

Ze zijn het er echter wel mee eens dat het veld de moeite waard is.

“Het is een kwestie die je naar binnen haalt. Het is onze toekomst. We vinden het erg opwindend om aan [...] Brian [Soublet] te werken en ik, we kunnen niet geloven dat we hier aan werken. Het is iets dat de manier waarop we allemaal leven zal veranderen.”

Federale regulering is onderweg, maar komt mogelijk pas over meerdere jaren. De National Highway Traffic Safety Administration heeft een voorlopige verklaring over de kwestie uitgebracht, waarin zij enig enthousiasme uitsprak voor het vooruitzicht van volledig autonome voertuigen.

“Amerika bevindt zich op een historisch keerpunt voor auto-reizen. Motorvoertuigen en de relatie van automobilisten met hen zullen in de komende tien tot twintig jaar waarschijnlijk aanzienlijk veranderen, misschien meer dan in de afgelopen honderd jaar..”

De NHTSA lijkt echter ook onvoorbereid om in de nabije toekomst duidelijke regelgeving uit te vaardigen, en is van plan om deze regelgevingskwesties grotendeels over te laten aan individuele staten, waardoor de mogelijkheid wordt gecreëerd dat slecht gereguleerde staten 'dode zones' zijn die autonome auto's aan landwegtrips moeten vermijden. Dit is waar het goede nieuws begint. De hoopvolle moeder van deze machines is Google, dat toevallig ook een van de grootste lobby-molochs in de Verenigde Staten is (het staat op de achtste plaats en verslaat Boeing en Lockheed Martin). Google is goed voorbereid om regelgeving te sturen naar een vorm die vriendelijk is voor de toekomst van autonome voertuigen.

De weg voor ons

Als er op dit moment een eenvoudige boodschap is om de situatie uit de weg te ruimen, dan is dit: de uitdagingen die nog moeten worden opgelost voordat autonome voertuigen mainstream kunnen worden, zijn moeilijk en substantieel. De technologie en juridische infrastructuur zijn momenteel niet aanwezig om deze voertuigen hun potentieel echt te laten vervullen. Deze problemen zijn echter ook goed gedefinieerd, oplosbaar en worden onderzocht door enkele van de slimste mensen op aarde.

De kans is groot dat de technologie in ieder geval klaar zal zijn om te worden ingezet in testmarkten zoals Californië en Nevada op de voorlopige 2018-datum van Google. De kans is nog groter dat de technologie de komende tien jaar radicaal de manier heeft veranderd waarop bijna iedereen op aarde leeft.

Deze veranderingen zullen variëren van autocultuur (het einde van het autobezit als een volwassen overgangsritueel), de manier waarop mensen werken en socialiseren, en de manier waarop we onze steden ontwerpen. Als aan deze uitdagingen kan worden voldaan, is dit de belangrijkste wijziging in het transport sinds de uitvinding van de auto.

Functieafbeelding: “The Love Bug“, door JD Hancock
Afbeeldingen: “Zelfrijdende auto van Google in het Computer History Museum“, door Don DeBold, “Google zelfrijdende auto“, door Roman Boed, “Toyota zelfrijdende auto“, David Berkowitz, “Velodyne High-Def LIDAR“, Steve Jurvetson

Ontdek meer over: Automotive Technology, Google.